Konvekcija vs zračenje
Konvekcija i zračenje dva su procesa o kojima se raspravlja na polju topline. Konvekcija je metoda prijenosa topline pomoću pokretnih čestica. Za zračenje nisu potrebne čestice ili medij za prijenos energije. Oba su procesa vrlo važna na brojnim poljima. Ti se pojmovi široko koriste u toplini i termodinamici, atmosferskim znanostima, vremenskim analizama, klimatskim analizama, mehanici fluida, pa čak i medicinskim znanostima. Od vitalne je važnosti imati pravilno razumijevanje ovih koncepata kako bi se istaknuli u onim poljima koja se često koriste tim konceptima. U ovom ćemo članku raspraviti što su konvekcija i zračenje, njihove definicije, primjena konvekcije i zračenja, njihove sličnosti i konačno razlika između konvekcije i zračenja.
Što je zračenje?
Elektromagnetsko zračenje ili obično poznato kao zračenje ili EM zračenje metoda je prijenosa topline. Elektromagnetsko zračenje prvi je predložio James Clerk Maxwell. To je kasnije potvrdio Heinrich Hertz koji je uspješno proizveo prvi EM val. Maxwell je izveo valni oblik za električne i magnetske valove i uspješno predvidio brzinu tih valova. Budući da je ta brzina vala bila jednaka eksperimentalnoj vrijednosti brzine svjetlosti, Maxwell je također predložio da je svjetlost zapravo oblik EM valova. Elektromagnetski valovi imaju i električno polje i magnetsko polje koje osciliraju okomito jedno na drugo i okomito na smjer širenja valova. Svi elektromagnetski valovi imaju jednaku brzinu u vakuumu. Frekvencija elektromagnetskog vala odlučuje o energiji pohranjenoj u njemu. Kasnije se pokazalo pomoću kvantne mehanike da su ti valovi zapravo paketi valova. Energija ovog paketa ovisi o frekvenciji vala. To je otvorilo polje dualnosti valova i čestica materije. Sada se može vidjeti da se elektromagnetsko zračenje može smatrati valovima i česticama. Objekt koji se nalazi na bilo kojoj temperaturi iznad apsolutne nule, emitirat će EM valove svake valne duljine. Energija, koju maksimalni broj fotona emitira, ovisi o temperaturi tijela.koja se nalazi na bilo kojoj temperaturi iznad apsolutne nule, emitirat će EM valove svake valne duljine. Energija, koju maksimalni broj fotona emitira, ovisi o temperaturi tijela.koja se nalazi na bilo kojoj temperaturi iznad apsolutne nule, emitirat će EM valove svake valne duljine. Energija, koju maksimalni broj fotona emitira, ovisi o temperaturi tijela.
Što je konvekcija?
Konvekcija je terminologija koja se koristi za skupno kretanje tekućina. Međutim, u ovom se članku smatra da je konvekcija u obliku konvekcije topline. Za razliku od kondukcije, konvekcija se ne može odvijati u čvrstim tijelima. Konvekcija je postupak prijenosa energije izravnim prijenosom tvari. U tekućinama i plinovima, kada se zagrije od dna, najprije će se zagrijati donji sloj tekućine. Zatim se zagrijani sloj zraka širi; budući da je manje gust od hladnog zraka, sloj vrućeg zraka raste u obliku konvekcijske struje. Tada sljedeći sloj tekućine doživljava iste pojave. U međuvremenu se prvi sloj vrućeg zraka sada ohladi i on će se spustiti. Ovaj efekt stvara provodnu petlju, kontinuirano oslobađajući toplinu koja se uzima iz donjih slojeva u gornje slojeve. Ovo je vrlo važan obrazac u vremenskim sustavima. Toplina s površine zemlje u ovom se mehanizmu oslobađa u gornju atmosferu.
Koja je razlika između konvekcije i zračenja?
• Da bi došlo do konvekcije, oko zagrijanog tijela mora biti prisutan medij s pokretnim česticama. Za zračenje nije potreban nikakav medij.
• Prijenos topline od zračenja brži je od prijenosa topline od konvekcije.
• Konvekcija uvijek odvodi toplinu od gravitacije, dok se zračenje emitira u svim smjerovima.
